【摘要】桂江三橋為三跨中承式鋼管混凝土拱橋。本文著重介紹了該橋鋼管拱肋豎向轉體施工的工藝流程和施工技術。
【關鍵詞】鋼管拱肋 豎向轉體 施工技術

一、工程概況
廣西梧州桂江三橋（鴛鴦江大橋）位于廣西梧州市區之內、西江與桂江交叉匯合處，跨越桂江，連接該市東西兩區，與桂江上游現有的桂江一橋相距約300m。長期以來，桂江一橋成為新、舊兩城區唯一的交通橋梁。一橋建于70年代，荷載標準低，橋寬僅為11m，隨著東、西兩區交通量的加大，日益嚴重的交通擁擠現象無法得到解決，因此，桂江三橋的建設成為梧州市政建設的當務之急。
桂江三橋主橋為三孔自錨式鋼管混凝土中承式系桿拱橋，主橋全長255m（40m+175m+40m），橋寬25.6m，橋型新穎、美觀，與兩岸橋頭的鴛江春泛景點構成一幅靚麗的景觀（見圖1）。

該橋主拱為跨度175m的系杯鋼管拱，矢高43.75m，矢跨比為1：4，拱軸采用懸鏈線。拱肋采用4根φ750（δ＝14m）鋼管，和橫向平聯板及腹桿焊接成雙"啞鈴"形截面，兩條主肋中距為17.8m，橋面下設兩個K字橫撐，橋面上設5條一字橫撐，主跨鋼管拱重達1000t，由工廠預制。

二、鋼管拱肋施工方案的選擇
傳統的鋼管拱橋主拱的施工方法歸納為纜索吊裝法、水平轉體施工法、滿堂支架法、豎向轉體施工法四種。
1.纜索吊裝法
采用天線纜索吊裝的方法是設計工程師原先擬采用的方法，原設計將主跨分5節段吊裝合龍，每段吊裝重約65t，由工廠預制水運到位，天線起吊，塔機定位，該方法的施工工藝比較成熟，但需要大跨度、大噸位的纜機，造價較高，且受橋尾場地所限。
2．水平轉體施工法
水平轉體法施工與該橋中承式結構形式不相適應，且無平衡重墩，無法實施。
3．滿堂支架法
滿堂支架法施工需要大量的支架材料，造價高，現場拼焊易受外界因素的影響，主拱的質量無法得到保證，且工期長，由于桂江航運繁忙，每封航一天費用1．5萬元。影響通航是專家們放棄此方法的重要原因。
4.豎向轉體施工法
通過專家論證，豎向轉體施工可以克服上述方法的不足，是一種可行的方法。目前，國內采用豎向轉體施工的拱橋有三峽、蓮沱等兩座大橋。桂林三橋主拱的噸位大（半拱500t），預制的鋼管拱肋由江上運至橋址后，需要先將拱腳提升就位，再進行豎向轉體施工。這種先垂直提升再豎向轉體的施工方法日前在國內尚屬首次。

三、鋼管拱肋豎向轉體施工的設計與計算
桂江三橋鋼管拱肋液壓豎向轉體施工的總體方案是：先將主拱分成兩個半拱在駁船上的胎架上焊接完成，經過對焊接質量、幾何尺寸、拱軸線型等驗收合格后，載拱駁船浮運至橋位，利用4臺ZLD100提升千斤頂將半拱拱腳提升至標高，然后橫移就位于拱鉸座上，再由分別設置于兩邊拱的6臺液壓連續提升千斤頂，通過鋼絞線，吊具將兩個半拱肋豎向轉體就位，在空中對接組焊合龍。施工中技術方案，見圖2、圖3所示。

液壓豎向轉體系統的主要技術關鍵為：起吊系統的設計及豎向轉體臨時塔的設計。該橋主拱設計荷載考慮吊具、平衡系統、臨時荷載等以1000t計，半拱為5000t。
（1）起吊系統豎向轉體力的計算

通過計算對于液壓提升設備數量的設置及轉體作用鋼絞線索的數量的進行必需的配置。
（2）豎向轉體臨時塔的設計
在拱腳中心線處搭設六五式鐵路軍用墩塔架，高50m，上、下游各兩個，兩塔之間設置兩道橫向支撐，塔頂設轉向索鞍，其輪軸縱向曲線半徑為150mm，以保證鋼絞線束在轉彎后不致發生永久變形，并能防止使塔架改前傾，在轉向塔頂上設置反拉錨索，錨固端設置在地面錨碇上，在主拱轉體過程中隨機進行調整，確保塔身偏移量不超過允許的范圍。經穩定應力
檢算，塔架立柱的穩定應力δ＝161MPa＜210MPa。

四、桂江三橋主拱豎直轉體施工工藝過程（見圖5）

1．施工準備
為確保桂江三橋主拱大噸位豎直轉體施工安全、順利地完成，周密的施工準備工作是十分重要的。
（l）施工設備就位及調試
將拱腳提升用4臺ZLD100提升千斤頂就位于提升支架上，對其液壓同步系統進行調試，確保系統動作正確無誤。將主拱豎轉用的6臺QDCL2000-200連續同步提升千斤頂就位于邊拱端橫梁端部，并對其液壓連續同步系統進行調試，確保系統工作正確無誤。
（2）施工用鋼絞線設置
拱腳提升及主拱豎直轉體用的牽引索均為φ15．24＼ 1860MPa的高強度低松弛預應力鋼絞線，施工前必須將其有序地穿入千斤頂內，并使用特制梳導器進行鋼絞線的梳導，確保鋼絞線順直。
2．主拱預位
隨著警戒船就位后，航道處于管制狀態，主拱隨著載拱駁船預位于設計的安裝位置，駁船拋錨，定位。
3．拱腳提升
將捆綁于拱腳的φ43的鋼絲繩與提升用鋼絞線吊具鉸接，然后對每一束鋼絞線進行預緊，確保其受力均勻。操縱連續同步提升控制系統將拱腳提升至設計標高。
4．拱腳就位
利用4臺20t手拉葫蘆將主拱平穩地沿提升架上的滑道橫移，直至拱腳完全進入拱座上預設的鉸座內。
5．豎轉吊具連接
用卷揚機牽引豎轉用鋼絞線至扣索位置，將扣索鋼絲繩與鋼絞線吊具鉸接。牽引過程中應防止鋼絞線束扭轉。
6．轉體索預緊
用YDC240Q千斤頂對轉體用的鋼絞線逐根預緊，確保鋼絞線受力均勻。
7，主拱豎轉
操縱QDCL2000-200連續同步提升系統進行主拱豎向轉體施工，在施工過程中隨時對拱上預設的應力控制點進行應力監測，并隨時對全拱上、下游拱肋的高差進行監測、調整。
8．半拱就位，全拱合龍
將第一段半拱豎轉至超過合龍標高，第二段半拱豎轉至合龍標高，然后將第一段半拱下降至標高，兩半拱肋合龍并焊接。

五、施工體會
1.桂江三橋鋼管拱采用柳州歐維姆建筑機械有限公司的液壓連續同步提升設備作為轉體動力源，效果良好，豎轉過程中，主拱肋上、下游高差控制在±6cm以內，主拱施工速度快，正常情況下，3h可完成半拱轉體，轉體過程平穩，無沖擊。
2.采用足夠數量的φ15．24高強預應力鋼絞線作為柔性承重索，施工中最大的轉體噸位為720t，而轉體索數量為72根，破斷荷載72 * 26t＝1872t，安全系數為2.6，符合液壓提升施工的安全性要求，采用較大的安全系數是完全必要的。
3．由于轉體索需經過塔頂的轉向鞍座，在預緊時被壓在鞍座下的鋼絞線由于摩阻的原因按照常規的預緊方法無法滿足工程的要求，施工中工程技術人員通過反復試驗，很好地解決了這一難題，確保了鋼絞線受力均勻。
4．端橫梁中鋼絞線的預埋孔道應確保安裝正確、順直，以防施工穿束時因孔道彎曲使鋼絞線打攪，影響施工順利進行。
5．鋼絲繩扣索的長度應精心設計施工，使吊具位置錯開，確保吊具處于最佳受力狀態，這是非常重要的環節。
6．吊具錨頭處灌注環氧砂漿，使豎直轉作過程中因鋼絞線過塔頂鞍座時由靜摩擦到動摩擦過渡時所產生的索的較大震動不傳遞到錨具上，確保施工安全。

六、結束語
將液壓提升技術成功地應用于廣西梧州桂江三橋鋼管拱助豎直轉體施工（圖6），提供了一種新型的施工設備、技術。施工實踐證明，這是一項高效低成本的施工方法。我們將繼續與廣大工程界一道為推廣應用這項新技術、新方法、推動橋梁施工技術的發展作出我們應有的貢獻。

參考文獻
[1]李東紅．鋼管拱板豎轉施工計算．橋梁建設